资源简介

(共26张PPT)
幻灯片 1：标题页
8.1 电磁感应现象
副标题：磁生电的伟大发现
授课对象：初中物理学生
授课时长：45 分钟
核心目标：了解电磁感应现象的发现过程，掌握感应电流产生的条件，理解影响感应电流方向的因素
幻灯片 2：导入 —— 从电生磁到磁生电
逆向思考的科学探索
1820 年，奥斯特发现了电流的磁效应（电生磁），打破了电与磁隔绝的观念。
科学家们开始思考：既然电能产生磁，那么磁能否产生电？这一问题困扰了科学界多年。
1831 年，英国物理学家法拉第经过十年不懈探索，终于发现了磁生电的规律 —— 电磁感应现象。
思考问题：磁如何产生电？产生感应电流需要哪些条件？
幻灯片 3：电磁感应现象的发现
法拉第的经典实验
实验装置
蹄形磁铁、导体棒（ab）、灵敏电流计、导线、开关、导轨（使导体棒可自由滑动）。
实验过程
如图连接电路：导体棒 ab 放在磁场中，两端通过导线与灵敏电流计相连，形成闭合回路。
当导体棒 ab 静止在磁场中时，灵敏电流计指针不偏转（无电流）。
当导体棒 ab 在磁场中左右运动（切割磁感线）时，灵敏电流计指针发生偏转（有电流产生）。
当导体棒 ab 沿磁感线方向（上下）运动时，灵敏电流计指针不偏转（无电流）。
实验结论
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
幻灯片 4：电磁感应现象的定义
磁生电的条件
电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流的现象。
感应电流：由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
产生条件（缺一不可）：
电路必须闭合（形成通路，否则只有感应电压，无感应电流）。
必须有一部分导体在磁场中（整个电路都在磁场中不一定产生电流）。
这部分导体必须做切割磁感线运动（导体运动方向与磁感线方向不平行）。
幻灯片 5：实验探究 —— 感应电流产生的条件
控制变量法验证条件
实验 1：探究电路是否闭合的影响
装置：断开开关，导体棒在磁场中切割磁感线运动。
现象：灵敏电流计指针不偏转（无感应电流）。
结论：电路不闭合时，无法产生感应电流。
实验 2：探究导体是否切割磁感线的影响
装置：闭合电路，导体棒在磁场中静止或沿磁感线方向运动。
现象：灵敏电流计指针不偏转（无感应电流）。
结论：导体不切割磁感线时，无法产生感应电流。
实验 3：探究是否有磁场的影响
装置：闭合电路，导体棒在无磁场区域切割运动。
现象：灵敏电流计指针不偏转（无感应电流）。
结论：没有磁场时，无法产生感应电流。
幻灯片 6：影响感应电流方向的因素
电流方向由什么决定？
实验探究
改变磁场方向：
保持导体切割方向不变，调换磁铁的 N 极和 S 极（改变磁感线方向）。
现象：灵敏电流计指针偏转方向相反（感应电流方向改变）。
改变导体运动方向：
保持磁场方向不变，导体切割磁感线的方向反向（如从向右运动改为向左运动）。
现象：灵敏电流计指针偏转方向相反（感应电流方向改变）。
结论
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关：
只改变磁场方向，感应电流方向改变。
只改变导体运动方向，感应电流方向改变。
同时改变磁场方向和导体运动方向，感应电流方向不变。
幻灯片 7：电磁感应现象中的能量转化
机械能与电能的转化
在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
例如：导体棒在磁场中运动时，消耗了机械能（如手推动导体棒的能量），产生了电能（感应电流具有电能）。
这一规律是发电机的核心工作原理，通过线圈在磁场中转动切割磁感线，将机械能（如水流、风力的动能）转化为电能。
幻灯片 8：电磁感应现象的其他实验形式
不只是导体运动
实验：磁体运动产生感应电流
装置：闭合线圈、灵敏电流计、条形磁铁。
操作：将条形磁铁插入闭合线圈或从线圈中拔出。
现象：磁铁运动时，灵敏电流计指针偏转（有感应电流）；磁铁静止时，指针不偏转。
原理：磁铁运动时，线圈中的磁感线被切割（相当于线圈相对磁铁运动切割磁感线），满足电磁感应条件。
实验：磁场变化产生感应电流
装置：闭合线圈、灵敏电流计、电磁铁（可改变磁场强弱）。
操作：给电磁铁通电或断电瞬间，或改变电流大小（改变磁场强弱）。
现象：磁场变化时，灵敏电流计指针偏转（有感应电流）。
本质：磁场变化导致穿过线圈的磁感线数量变化，等效于切割磁感线运动。
幻灯片 9：电磁感应现象的应用 —— 发电机
电力时代的核心设备
发电机原理
基本构造：定子（固定的磁体）、转子（转动的线圈）、滑环、电刷。
工作过程：
线圈在磁场中转动时，线圈的两边不断切割磁感线，产生感应电流。
由于线圈转动方向周期性变化，感应电流的方向也周期性变化，形成交变电流（交流电）。
通过滑环和电刷将电流输送到外部电路。
能量转化
发电机将机械能转化为电能，是电力系统的核心设备（如水电站、火电站、风力发电站中的发电机）。
幻灯片 10：交变电流与直流电
两种电流的区别
交变电流（AC）：
定义：大小和方向都随时间周期性变化的电流。
特点：发电机产生的电流是交变电流，家庭电路中使用的是交流电（频率 50Hz，方向每秒变化 100 次）。
直流电（DC）：
定义：大小和方向不随时间变化的电流。
特点：电池提供的电流是直流电，方向始终不变。
区分方法：用灵敏电流计检测，指针左右摆动的是交流电，单向偏转的是直流电。
幻灯片 11：实验活动 —— 体验电磁感应现象
自制简易发电机
实验材料
强磁铁、漆包线（绕成线圈）、硬纸板（做线圈支架）、细导线、灵敏电流计、剪刀、胶带。
制作与操作步骤
制作线圈：将漆包线绕硬纸板缠 50~100 匝，两端剥去绝缘皮，固定为线圈。
组装装置：用支架将线圈架在强磁铁的两极之间，确保线圈能自由转动，线圈两端连接灵敏电流计。
实验观察：转动线圈，观察灵敏电流计指针是否偏转；改变转动方向或磁铁磁极，观察指针偏转方向变化。
现象分析
线圈转动时切割磁感线，产生感应电流；改变转动方向或磁场方向，感应电流方向改变。
幻灯片 12：常见错误与注意事项
理解电磁感应的误区
误区一：认为只要导体在磁场中运动就会产生感应电流。
纠正：必须是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，沿磁感线方向运动或电路断开都不会产生电流。
误区二：认为感应电流的大小与磁场强弱无关。
纠正：磁场越强、导体切割速度越快、线圈匝数越多，感应电流越大（初中阶段暂不深入定量计算）。
误区三：混淆电磁感应与电流的磁效应。
纠正：电磁感应是 “磁生电”（发电机原理），电流的磁效应是 “电生磁”（电动机、电磁铁原理），两者是相反的过程。
幻灯片 13：课堂小结
核心知识点回顾
电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。
产生条件：电路闭合、部分导体在磁场中、导体做切割磁感线运动。
电流方向：与磁场方向和导体切割运动方向有关，改变其中一个因素，电流方向改变。
能量转化：机械能转化为电能，是发电机的工作原理。
应用：发电机、动圈式话筒、无线充电技术等都基于电磁感应原理。
幻灯片 14：课后作业
填空题：电磁感应现象是______国物理学家______发现的，产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动。
简答题：为什么电路断开时，导体切割磁感线不会产生感应电流？感应电流的方向由哪些因素决定？
探究题：设计一个实验，证明 “感应电流的方向与磁场方向有关”，写出实验器材、步骤和预期现象。
幻灯片 15：结束页
知识拓展与预告
历史意义：电磁感应现象的发现推动了电力的广泛应用，开启了电气化时代，改变了人类文明的进程。
下节课预告：8.2 发电机
2024教科版物理九年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
8.1 电磁感应现象
第八章 电磁相互作用及应用
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
一、法拉第的发现
实验探究：导体在磁场中产生电流的条件
磁场
灵敏电流表，
检验是否有电流
闭合回路
1.使导线在磁场中静止或向各个方向运动，进行各种尝试，找到能使电路中产生电流的操作。
电路状态 导体在磁场中运动情况 有无电流
电路闭合
电路断开
静止
沿着磁感线运动
与磁感线垂直或斜向运动
与磁感线垂直或斜向运动
无
有
无
无
进行实验
静止
沿着磁感线运动
与磁感线垂直
或斜向运动
断开时 与磁感线垂直或斜向运动
实验结论1：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，这种现象叫做电磁感应。
导体中产生感应电流的条件：
1.电路闭合；
2.部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
产生的电流叫感应电流。
在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
2.尝试改变电路中产生的电流方向，记录你所使用的成功方法。
当磁感线方向不变时，导体运动方向改变，感应电流方向发生改变。
当导体运动方向不变时，磁场方向
改变，感应电流方向发生改变。
实验结论2：感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
3.将导线换成一个线圈、换上更大的磁体，重复上面的实验，你有什么发现？
换上线圈，电流变大
换上更强的磁体，电流变大
实验结论3：
感应电流的大小与线圈匝数、磁场强弱以及切割磁感线的速度有关。匝数越多，磁场越强，切割速度越大，感应电流就越大。
例1.关于如图所示的实验，下列说法正确的是（ ）
A．该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B．导线ab运动时将电能转化为机械能
C．导线ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针一定偏转
D．导线ab水平向左运动时，灵敏电流计指针一定偏转
D
二、发电机
1、结构：
发电机主要由转子（线圈）和定子（磁体）组成
2、原理：
电磁感应现象
3、发电过程：
（1）当转子转到以磁感线垂直（平衡位置）时，
线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流。
3、发电过程：
（2）当转子转过平衡位置时，线圈切割磁感线，线圈中有电流，当线圈平面与磁感线平行时，电流最大。
（3）当转子继续向下旋转到达以磁感线垂直位置时，线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流。
（4）当转子继续旋转时，导体切割磁感线方向发生改变，线圈在切割磁感线，线圈中有电流。
（5）当转子继续旋转，到达平衡位置，线圈没有切割磁感线，线圈中没有电流。
随着线圈的转动，线圈中的电流大小和方向呈周期性的改变，这样的电流叫交变电流，简称交流电。
我国生产的交流电，频率为50HZ（即1s内线圈转动50圈），周期为0.02s；电流方向改变100次。
知识点1 产生感应电流的条件
1. ［2024·青岛改编］
小明用如图所示的装置，探究什
么情况下磁可以生电。
（1）实验室备有铜棒、橡胶棒和
玻璃棒，小明应选用______作为
本实验中的 棒。
铜棒
（2）比较________两图可知，产
生感应电流时电路应闭合。
甲、乙
（3）比较________两图可知，产
生感应电流时导体要在磁场中做
切割磁感线运动。
乙、丙
（4）比较乙、丁两图可知，感应
电流的方向与______方向有关。
磁场
（5）小明在实验时发现现象不够明显，为了使实验现象更
明显，可行的操作是将 棒换成一个______。
线圈
返回
2. 如图所示， 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路
的一部分。当它在磁场中按箭头方向运动时，导线 中不会
产生感应电流的情况是( )
B
A. B. C. D.
返回
知识点2 发电机
3. 图示为某发电机的原理图， 为发电机
的线圈，为转轴。从 点沿转轴观察，线
圈逆时针转动，则( )
C
A. 发电机在工作时主要将电能转化为机械能
B. 发电机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C. 线圈由图示位置转过 时，线圈中产生的电流方向相反
D. 线圈由图示位置转过 时，线圈中产生的电流方向不变
返回
4. 关于交流电，下列说法正确的是( )
C
A. 交变电流中，电流在 内方向改变的次数叫频率
B. 线圈转动一周，电流方向改变四次，大小改变两次
C. 线圈转动一周，电流方向改变两次，大小随时间改变
D. 我国发电厂发出的交变电流频率为，周期为
返回
5. ［2024·兰州］兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛
计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁
场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码
信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理
相同的是( )
A
A. 发电机 B. 电磁继电器
C. 电风扇 D. 电铃
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6. ［2024·桂林一模，多选］用导线将一根绷紧的铜丝两端
与放大器接通，铜丝旁放置一块磁体，用手指拨动铜丝，产
生感应电流，电流经放大器放大后传送到音箱（音箱未画出）
发出声音，下列有关说法正确的是( )
AD
A. 该装置利用了电磁感应原理
B. 将铜丝换成橡皮筋该装置依然产生电流
C. 拨动铜丝时，将电能转化为机械能
D. 拨动铜丝时，电路中产生的是交流电
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1.产生感应电流的条件：
导体是闭合电路的一部分且做切割磁感线运动。
2.决定感应电流方向：
①磁场方向；②导体切割磁感线运动方向。
3.发电机
交流电：电流大小、方向随时间周期性变化。
能量转化：机械能 → 电能和内能。
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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